手工钨极氩弧焊水平固定管焊接技术探究

【摘要】本文主要描述在进行手工钨极氩弧焊水平固定管焊接时，有关焊前准备、操作技巧和注意事项。水平固定管焊接因为需要经过仰焊、立焊、平焊几种位置的转换焊接，所以通常又称为全位置焊。这种焊接位置操作难度较大，要求焊工在焊接时随着焊接位置的变动，焊枪角度和给送焊丝位置及焊丝角度都要随着转换，身体也需不断调整，操作不当就会产生焊接缺陷。

【关键词】手工钨极氩弧焊；水平固定焊；工艺要点；注意事项

1、引言

笔者通过多年教学实践及深入企业生产一线和带领学生顶岗实习，逐渐领悟手工钨极氩弧焊焊接技术和操作要领，并在工作中侧重学以致用、创新操作模式、反复磨练，摸索出一套易掌握、好操作、焊接质量优的操作技术，现呈予书面与各位同行共享。

2、焊前准备

2.1 焊接设备及相关使用材料

焊机：时代逆变 WS-350

电流类型与极性：直流/正接

试件材质：16MnR

试件规格（mm）：φ60×5×100 2根

钨极型号/规格：铈钨极/φ2.5mm，钨极端部至瓷嘴端部距离：5～8mm

焊丝牌号：H08Mn2SiA

焊丝直径：2.5mm

保护气体：氩气，其纯度≥99.99%，工作氩气流量 8～10 L/min

焊枪瓷嘴规格：5号、7号

2.2 试件装配

（1）清理：坡口表面及坡口两侧各20mm范围内的油锈等杂质清理干净。

（2）试件组对

接头形式：管对接

焊接位置：水平固定焊

坡口形式：V形坡口60°±5°

根部钝边： 1mm

装配间隙：2.5mm

坡口内圆周10点钟位置点固，点固焊长度：10mm

错边量：≤1mm

直线度：≤1mm

3、焊接过程

3.1 定位焊

坡口根部预留间隙为2.5mm，定位焊长度为10～15mm。点焊固定采取两点对称点焊固定方法，先从一端根部始焊逐渐过渡到另一端，保证焊点熔透无缺陷。为了叙述方便，以下将试件比作时钟表面，按时钟面分成左右两个半圈进行焊接，定位焊缝应在时钟钟面10～11点的位置上。定位焊缝不能太高，做完后两端磨成斜坡，以便焊接时易于接头。

3.2 焊接操作要点

焊接时随着焊接位置的变动，焊枪角度和给送焊丝位置及焊丝角度都要随着不断的转换。采用摇把焊接，即把焊嘴稍用力压在焊缝上面，手臂带动手腕大幅度摇动进行焊接，练习时有一定难度，但操作熟练后焊把将在运行过程中非常稳定，焊缝外观成形非常美观，产品合格率高。

3.2.1 打底焊

管子固定在水平位置，定位焊缝点应在时钟钟面10点的位置上，管子最下端

离地面的距离为80～900mm，以适合操作。

①首先焊接右半圈，即沿着逆时针方向施焊。焊接时使用5号瓷嘴，焊接方向由下而上从仰焊位置起焊，焊接电流为70～90A，引弧点在6点钟略超前也就是超过中心线5～10mm位置处，焊接速度控制在4O～60mm/min。焊接6～4点时填丝量不宜多，采用内填丝法，也就是用左手拇指或中指配合送丝动作，小指或无名指夹住焊丝控制方向，其焊丝紧贴坡口内侧钝边处，与钝边一起熔化进行焊接，以解决打底焊仰焊位置的内凹难题。焊接4～12点位置焊接时填丝采用外填丝法，也就是焊丝端头在坡口钝边的正面，以防止焊缝背面出现焊瘤等缺陷。焊接时钨极端部应距母材约2mm，钨极端部不能接触到熔池或焊丝，以免熔池内出现夹钨现象。引燃电弧后控制弧长为2～3mm，焊枪暂留在引弧处不动，待坡口根部两侧加热2～3s并获得一定大小的明亮清晰的熔池后，才可往熔池内填送焊丝焊接。

焊接过程中，左手送进焊丝时必须等坡口两侧熔化后才能填丝，以免造成熔合不良，填丝时焊丝应与工件表面夹角成15°左右。填丝要均匀，快慢要适当，过快焊缝余量大，过慢则焊缝下凹和咬边，焊丝端部应始终处在氩气保护区内。右半圈焊接到超过12点位置5～10mm处收弧。收弧时，应连续送进2～3滴填充金属，并且将焊丝抽离电弧区，但不要脱离保护区。之后切断控制开关，电弧熄灭并延时切断氩气之后，焊枪才能移开，以免出现冷缩孔。

②水平固定管焊完右半圈后，焊工身体转到管子的另一侧位置焊接左半圈。按顺时针方向焊接，左半圈焊接方式同右半圈，引弧的位置在6点钟原弧坑后面使焊缝重叠4～5mm，重叠处一般不填丝，待熔化形成熔池后，焊接电弧熔化坡口钝边的同时也熔化焊丝，完成该处接头后进入正常焊接。当焊至定位焊缝斜坡处时，应减少填充焊丝量，使焊缝与接头圆滑过渡，焊至定位焊缝不填送焊丝自熔摆动通过，焊至定位焊缝另一斜坡处时也应减少填充焊丝量使焊缝扁平，以便后半圈接头平缓，焊至右半圈的弧坑位置处收弧。焊接将要结束时，应与右半圈焊缝重叠4～5mm。在重叠部分不加或少加焊丝。停弧后氩气开关应延时3～5s左右再关闭，防止金属在高温下继续氧化。打底焊道的熔敷厚度约为2.5mm，管的内侧余高要保持0.5～1mm左右。

3.2.2 填充焊

焊前将打底焊焊道氧化物、焊渣清理干净。焊接时使用7号瓷嘴，焊接方法与打底焊基本相同，焊接电流为80～100A，引弧后焊枪作横向摆动，焊接速度控制在5O～70mm/min，电弧长度和摆动幅度稍大些，但不能破坏坡口棱边，坡口棱边是盖面层的参照物。焊接速度略大于打底焊，焊缝的高度要低于管子坡口棱边0.5～1mm，焊接时要保证与打底层完好熔合，焊道成形保持平整或略凹。填充焊时电弧要稍高些以增加电弧的宽度，有利于观察焊缝余高及焊缝的宽窄。熄弧时焊枪不要立即移开，以便保护焊缝接头。填充层焊道的熔敷厚度约为2.5mm。

3.2.3 盖面焊

焊前将填充层焊道氧化物、焊渣清理干净。焊接时使用7号瓷嘴，焊接方法与填充焊相同，焊接电流为80～100A，焊接速度控制在5O～70mm/min。焊接过程中，焊枪摆动到两侧棱边处稍作停顿，将填充焊丝和棱边熔化，焊枪横向摆动幅度较大，焊接速度稍快，需保证熔池两侧与管子棱边熔合好。焊縫宽度应该以坡口两侧边缘各熔化0.5～1mm较好，焊缝高度高于母材1mm，焊接时一定保证焊缝与两个坡口边缘的完好熔合，做到焊缝饱满、焊缝整齐并且与母材圆滑过渡。

4、注意事项

（1）坚持安全第一原则，严格遵守焊工的操作规程。

（2）焊接时随着焊接位置的变动，焊枪角度和给送焊丝位置及焊丝角度都要随着转换，身体也要随之协调灵活转动。

（3）焊接时焊丝端部要始终在熔池的前端，并且在氩气的保护区内，送丝速度一定均匀，控制好送丝量。

（4）控制好电弧的高度。

结语：

钨极氩弧焊在企业的应用日益广泛并越来越引起焊接工作者的重视，本文主要是阐述笔者在手工钨极氩弧焊焊接教学和一线实践工作中一些体会。以后将在工作中继续努力，教学相长并经常到企业参加实践活动，向一线师傅虚心学习，刻苦磨练、积累经验，为今后的工作打下扎实的基础。

作者简介：

赵功相，辽阳技师学院，辽宁辽阳。